Nyitott fedélszék 7 m fesztávolság – részletes áttekintés
A szarufa fedélszerkezetek legfontosabb közös jellemzője, hogy minden szaruállásuk egyforma kialakítású, azonos szerkezeti elemekből áll. Ezek az elemek viszonylag kevés és egyszerű kötéssel, kapcsolattal rögzíthetők. Összeállításuk nem igényel nagy szakmai felkészültséget. További közös jellegzetességük az azonos hosszirányú merevítés, a viharlécek, széldeszkák, szélrácsok használata. A kezdetben csak kis fesztávolságokat áthidaló szerkezetek, különböző technikai kiegészítésekkel, ma már 40-50 m széles terek közbülső alátámasztás nélküli lefedésére is alkalmasak.
Az ősi torokgerenda mellett megjelent a szarufa aláfeszítése, rácsos tartóvá vagy RRFA tartóvá alakítása. A nagyobb teherbírású szarufa tartók és a táblás hullámlemez fedések együttes alkalmazásával a szaruállások távolabbra helyezhetők (5-8 m), és a szelemensor fedélaljzatként használható. A tetőtér-beépítéseknek is kedvelt szerkezetévé vált a szarufa fedélszerkezet, amióta a negatív hajlítónyomaték felvételére alkalmas szilárd födémre és hajlításra méretezett térdfalra építik. Az üres fedélszék a legegyszerűbb hagyományos szerkezettípus. Két szarufából és a kötőgerendából vagy a szilárd födémből áll. A kötőgerenda végei sárgerendák közvetítésével fekszenek fel a falra. A sárgerendák régen a koszorú szerepét is betöltötték a kis fesztávolságú épületekben. Hosszirányú merevítésre a viharlécek szolgálnak, amelyeket a szerkezet két oldalán, ellentétes irányban, kb. 45 °-os szögben a szarufák belső oldalára szegeznek.
Az ereszvégződés gerendavéges vagy szarufavéges lehet, attól függően, hogy a kötőgerenda vagy a szarufa nyúlik tovább a felfekvésen. Gyakori megoldás a vízcsendesítő, amelynek hajlása nem lehet kisebb, mint a héjazat által megkívánt legkisebb hajlásszög. Az eresz közelében néha rövid ferde dúcokat is használnak, ezekkel csökkenteni lehet a szarufa szabad hosszát, és jobb együtt dolgozás érhető el a kötőgerendával. Hasonló célokat szolgál a taréjgerinc közelében beépített, kakasülőnek nevezett rövid, torokgerendaszerű összekötő rúdelem. A gerendavégek felfekvésénél mindig szükségesek a nedvesedéstől védő bitumenes lemezalátétek és legalább 2-3 cm-es szellőzőrések.
A fedélszerkezetek ábrázolására általános, sajátos elvek alakultak ki, bemutatásukuk egy példával a legkönnyebb. Vegyük alapul az előbbi üres fedélszéket, ennek értelmezésével a többi szerkezet is érthetővé válik. Az alaprajzot felülnézetben ábrázoljuk, de csak a vízszintes síkban lévő faelemek nézetvonalait tüntetjük fel. A ferde helyzetű fák tengelyét vékony pontvonallal jelöljük. Az oszlopok alátámasztási pontját vastag vonallal rajzolt átlós kereszt jelzi. A párkányszegély és a födém által eltakart főfalak helyét szaggatott vonalakkal rajzoljuk. A tetőtéri építmények alaprajzi elemekként ábrázolandók. Méretezni (kottázni) kell az építményeket, a főfalak illetve a szaruállások tengelyeit. A keresztmetszetet mindig a főszaruállás előtt kell felvenni, és ennek megfelelően ábrázolni. A faelemeknél fel kell tüntetni a keresztmetszeti méreteiket (sz/m). Be kell méretezni az alépítmények, illetve a kötőgerendák és szarufák gyámolítási pontjait. Szintkottázni kell a padlásfödémet, az ereszpárkányt, a torokgerendát (fogófát), a tetőgerincet és a kéményfedőkövet. A hosszmetszet metszősíkja a gerincvonalon áthaladó függőleges sík, ennek megfelelően csak fél fedélszéket ábrázolunk belső nézetrajzával és az elmetszett rúdelemek keresztmetszetével. A keresztmetszethez hasonlóan jelölendők a méretek. Az üres, típus fa fedélszerkezet magán viseli az üres fedélszék elvi jellegzetességeit, de a felhasznált fűrészáru, és az alkalmazott kapcsolatok terén a korszerűbb mérnök jellegű felfogásmódot tükrözi; még a 10 m-es fesztávméret is gazdaságosan megközelíthető.
Az üres, alul feszített fa fedélszerkezetet a nagyobb fesztávú, nyitott fedélszerkezetű épületek esetén alkalmazzák. A fesztávolság nőtt, mert a szarufák alá feszítőhuzalokkal rövid alátámasztó oszlopokat építettek be. A szarufák szabad hosszát az oszlopok számától függően jelentősen csökkenteni lehet. A feszítőhuzalokat a szarufavégek közelében kell lekötni; ékpárokkal vagy ellenmenetes feszítőcsavarokkal feszíthetők. A megfeszítés miatt a szaruállások hajlamossá válnak a kibicsaklásra, ezért mindenképpen rögzíteni kell az alátámasztó oszlopvégeket hosszmerevítésre alkalmas rudakkal.
A torokgerendás fedélszerkezetek
A torokgerendás fedélszék az üres fedélszéknél is gyakoribb típus, mert 10-11 m-es fesztávméretével jól alkalmazkodik a családi házak kedvelt szélességi méretéhez, és jó lehetőséget nyújt a tetőtér-beépítéseknek is. Csak a torokgerenda jelent szerkezeti többletet, ez a szarufák közbülső megtámasztására beépített gerenda vagy pallópár. Nyomott rúd, többféle alkalmazását ismerjük. A legősibb változatnál a vízszintes helyzetű gerendát kétoldali hevederpárral rögzítették a szarufákhoz, a gerenda lecsúszását pedig a szarufákhoz szegezett gáncsfák akadályozták meg. Közkedvelt, újabb megoldás a pallópárokból kialakított torokgerenda, a kihajlásra hajlamos elemeket 120-140 cm-enként fabetétekkel kell összefogni. A torokgerendát nem ajánlott 4,00 m-nél hosszabbra venni. Magassági helyzetét a padlástér hasznosítása szabja meg, padlás esetén 1,90 m, tetőtér-beépítésnél 2,50 m (közlekedőhelyiségekben 2,20 m). A torokgerendás fedélszék csak a 30° feletti hajlásszögű tetőkhöz alkalmazható. A torokgerendás, alábakolt fa fedélszerkezet az előregyártási technikák fejlődésének köszönhetően alakult ki. Különleges szerkesztési elvek ötvöződnek ebben a mérnök jellegű fedélszerkezetben. A szaruállást két fél tartóból állítják össze, ami gyártási, szállítási, helyszíni mozgatási szempontból egyaránt előnyös, mert a szerkezetdarabok nagy része emberi erővel is mozgatható. A féltartók deszkahevederes összekapcsolása után a szaruállást felső részén torokgerenda, alsó részén pedig egy-egy rövid oszlop támasztja meg. A két állószékes szerkezetek között elhelyezkedő RRFA fedélszerkezetek napjainkban a legnagyobb fesztávolságú faépítmények közé tartoznak. A tetőtartók lehetővé teszik tetőtér-beépítéses nyeregtetők kivitelezését, de a lekontyolásuk is megoldható. A faanyag-felhasználásuk mintegy 40%-a a hagyományos ácsszerkezeteknek. A szerelési időszükséglet nem éri el az ácskötések kialakulásának egyharmadát.
Rácsos tartós fedélszerkezetek
A rácsos tartós fedélszerkezetek mindig méretezett, mérnök jellegű tartószerkezetek, fából és acélból készíthetők. Két típusuk alakult ki: kisebb fesztávolságokhoz a szarufákat helyettesítő rácsos tartókat használják, nagyobb fesztávok áthidalására inkább a komplett rácsos tartóként kialakított fedélszerkezeteket. A rácsos tartók jól kihasználható, gazdaságos szerkezetek, a rúdelemek egyszerűen csatlakoztathatók. A nagyobb támaszközre tervezett rácsos tartókat gyakran több méteres szaruállásközökre elhelyezett főtartóként hasznosítják. Ilyenkor szelemensort építenek a tartókra, ezen csak nagyméretű táblás fedések lehetnek. A rácsozott szaruzatos fedélszerkezetek fából és acélból egyaránt készíthetők. Többnyire háromcsuklós keret formájában állítják össze a két szarutartót, előnye a változtatható tetőhajlásszög. A csuklópontokat acélsarukkal állítják elő. A RRFA tetőszerkezeteket szívesen alkalmazzák csarnok jellegű épületekhez, mert jó tűzállóságuk és ellenálló képességük a nedves belső gőzök ellen kimagasló.
A szelemenes fedélszerkezetek egészen más tartószerkezeti rendszerek, mint a szarufa fedélszerkezetek. A történelmi időkben sokáig úgy tűnt, hogy a fesztávolság csak a szelemenes rendszer révén növelhető. Jól alkalmazkodtak az alaprajzi sajátosságokhoz, meglévő épületeinkben főleg szelemenes fedélszékek vannak. A hagyományos típusok mellett a mérnök jellegű változatok is megjelentek. A szelemenes fedélszerkezetek legfőbb jellegzetessége, hogy a szarufákat a tetőgerinccel párhuzamosan futó vízszintes fagerendák, a szelemenek támasztják alá. Az ezekre ható terheket koncentráltan adják tovább az épület teherhordó szerkezeteinek a minden negyedik szaruállásban felállított székoszlopok. A teherátadás e módja következtében a székoszlopok beépítési helyén erőtani szempontból nem elmozduló csomópontú, csuklós rúdszerkezetnek tekinthető főállások, ezek között pedig mellékállások alakulnak ki. A szarufák hossza és ezzel együtt az épületszélesség, a fentiek következtében elvileg korlátlanul növelhető, ha ennek arányábang növeljük a szelemenek és a székoszlopok számát is.
Minden szelemenes fedélszerkezet közös sajátossága a könyökfák használata, kettős szerepköre. A székoszlopokhoz 45°-ban csatlakozó könyökfák két oldalról csökkentik a szelemenek támaszközét, zárt háromszöget alkotva hosszirányban merevítik a fedélszerkezetet. A fogópár húzott szerkezeti elem, rögzíti a székoszlopok fejét, lehetővé teszi a szarufák összekötését és a szelemenek biztonságosabb feltámaszkodását. A székoszlopok helyzete függőleges vagy ferde, hogy a teherátadás a főfalakra minél közvetlenebb legyen. A bakdúcos fedélszerkezet középfőfalas épületek esetén szerkezetileg a legelőnyösebb megoldás, de a belső tér hasznosítása korlátozottá válik.
A szelemenes fedélszerkezetek legegyszerűbb típusa az egy állószékes fedélszék; ezt nem tárgyaljuk, mert fesztávolság-tartománya megegyezik a torokgerendás fedélszékével. A két állószékes fedélszék a leggyakoribb szerkezettípus, amellyel a legcélszerűbben fedték le a 10-12 m széles városi bérházakat. A fedélszék nélkülözhetetlen eleme a derékszelemen, ennek beépítési helye a következő tényezők együttes figyelembevétele során határozható meg: a szarufák támaszkzéi, a tető hajlásszöge, a padlástér hasznosítása és a szelemen folytonossága a tetőfelépítmények közelében is. A födémtől független szerkezetváltozatoknál a székoszlopok a kötőgerendákra támaszkodnak, nagy hajlítónyomatékkal terhelve azokat. Ezen segít, ha a kötőgerendákat a középfőfalak felett is alátámasztjuk, és a székoszlopokat ferde dúcokkal részben tehermentesítjük. A kötőgerendákkal való takarékoskodás céljából alakult ki az a gyakorlat, hogy a főállások kötőgerendái közé fiókváltó gerendákat építenek, amelyekhez csatlakoztatni lehet a mellékállások kötőgerendacsonkjait, a fiókgerendákat. 2,50 m-nél hosszabb szabad felső szarufa esetén taréjszelemen beépítése szükséges, alátámasztására taréjfogópárt kell használni. A kettő együtt jól megvezeti a taréjgerincet. A két állószékes függesztőműves fedélszéket a kötőgerenda teljes tehermentesítéséért fejlesztették ki; nagyon jó szolgálatot tesz a zárófödém illetve középfőfal nélküli épületekben. A korábbi két állószékes változattól csak annyiban tér el, hogy része egy új vízszintes gerenda, a mellszorító. Az erőjáték alapvetően megváltozott az új szerkezeti elem hatására: a derékszelemenek terheit a székoszlopok felső szakasza a ferde dúcokra hárítja, amelyek a feltámaszkodási helyek közvetlen közelébe továbbítják azokat. A mellszorító a ferde dúcok rúderőinek vízszintes összetevőit ellensúlyozza, és a ferde dúcokhoz hasonlóan nyomott szerkezeti elem lesz. A székoszlopok alsó szakasza minden nyomóerőtől mentesül, sőt húzott szerkezetrésszé válik, mivel most már a kötőgerenda lehajlását ki lehet küszöbölni az oszloptalpakra való felfüggesztéssel. A dőltszékes fedélszéket a kötőgerendás két állószékes fedélszékek problémáinak megszüntetésére szerkesztették. Ez azonban csak bizonyos szélsőséges esetekben sikerült, mert a fedélszéktípusnak sok hátrányos tulajdonsága is van. A törekvés arra irányult, hogy minél közelebb kerüljön a külső falhoz a székoszlopok beeresztése a kötőgerendába. Ezt az elvet süllyesztett fedélszékkel sikerült leginkább megvalósítani, ami a tetőtér-beépítések számára előnyös. Hátrányos viszont, hogy csökken a szerkezet haránt irányú merevsége, kényesebb az ácskötések kivitelezése, bizonytalanabbak a szerkezeti kapcsolatok.
A bakdúcos fedélszerkezet középfőfalas épületek esetén szerkezetileg a legelőnyösebb megoldás, de a belső tér hasznosítása korlátozottá válik. A bakdúcok optimális kialakítása gyakran a belső tér adottságaitól függ. A bakdúcos fa fedélszerkezet méretezett, mérnök jellegű típusszerkezet, amelynek keresztmetszeti méretei a hajlásszög, a fesztávméret, a tetőfedés függvényében alakulnak. A rétegragasztott fatartók a legnagyobb fesztávolságok megvalósítására is alkalmasak, és a legtöbb esetben ezek jelentik a legmodernebb megoldást, amelyet ma már gyakran alkalmaznak.
Az RRFA és a szelemenes rendszerek kombinálhatók a tartóelemek elrendezésétől és a tetőidom formájától függően. A szelemenes rendszer teherátadása lehet közvetlen vagy hagyományos módon, a székoszlopok beépítésének helyétől és a tetőtér hasznosításától függően. A nyitott fedélszékeknél a 6-12 m közötti fesztávolságokat gyakran a szelemenek és a vízszintes támaszok közötti elrendezés biztosítja, míg a torokgerendás vagy bakdúcos megoldásoknál a középső támasz annyira terhelheten, hogy az alsó födémet és a külső falat érő erők lekövethetők legyenek. A modern tervezés során elvárt, hogy a kapcsolatok csavaros vagy ragasztott kötésekkel lehetővé tegyék a gyors, uniforme szerkezeti elemek összeszerelését, miközben a netó teher eloszlása és a dinamika is figyelembe kerül.
tags: #nyitott #fedelszek #7 #m #fesztavval